Tema:Introdução ao estudo da Química Orgânica

QUÍMICA ORGÂNICA12ª CLASSE

M J da MataFevereiro/ 2016manueldamata.blogs.sapo.pt

UNIDADE # 1

1. Surgimento da Química Orgânica

Na antiguidade, muitas substâncias eram conhecidas

e extraídas de produtos naturais, como por exemplos:

do limão extraía-se o ácido cítrico;

do leite azedo extraía-se  o ácido láctico;

da uva extraía-se o ácido tartárico;

da urina extraía-se a ureia;

*No ano de 1777 Bergmam dividiu a química em:

Química inorgânica - estuda as substâncias inorgânicas,

Química orgânica - estuda as substâncias orgânicas.

*No Século XVII: iniciou a sistematização dos processos

de obtenção de substâncias.

*O Cientista Lavoisier: concluiu que o carbono está

presente em todas as substâncias provenientes dos

organismos vivos.

*No início do século XIX: Surgiu a Teoria Vitalista

(Teoria da Força Vital).

*Segundo Jakob Berzelius: Os Organismos vivos não

podiam ser produzidos em Laboratórios, só podiam ser

formados com a interferência de uma Força

Sobrenatural (Força Vital).

*Em 1828 com a Síntese de Wholer, quebra-se a Teoria da Força

vital, que funcionava como uma travão para o desenvolvimento da

Química Orgânica:

* reacção de aquecimento do cianato de amónio obtendo-se a Ureia:

   NH4OCN + CALOR → (NH2)2CO 

*Após a Síntese de Wholer, obteve-se muitas outras

substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas e

vice-versa.

*Exemplos: em 1828, obteve-se o álcool etílico; em 1842

obteve-se a anilina; em 1847, obteve-se a clorofórmio; em

1880, obteve-se a primeira fibra artificial; em 1945 obteve-se

a penicilina sintética.

*Em 1848 Gmelim, reconhece que  o carbono é o elemento

fundamental dos compostos orgânicos

*Em 1858: August Kekulé, considerou:

1- Química Orgânica:

A Química dos Compostos do Carbono;

2- Composto Orgânico:

A substância que contém o elemento Carbono na

sua composição, proveniente ou não dos

organismos vivos.

* Postulados de Kekulé:

*1- Tetravalência do átomo de carbono;

*2- encadeamento;

*3- as quatros valências são iguais entre si.

* 2. Objecto de estudo da Química Orgânica

*A Química Orgânica é a parte da Química que se ocupa do

estudo das substâncias que se encontram nos organismos

vivos (animal e vegetal), ou seja aquelas substâncias que

possuem átomos de carbono na composição da sua

molécula.

*O objecto de estudo da Química Orgânica, é o estudo

dos compostos Orgânicos, sua composição, estrutura e suas

transformações Químicas.

*SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS E ORGÂNICAS

*Substâncias Inorgânicas:

*são aquelas substâncias de origem mineral e podem ser:

ácidos, bases, sais, óxidos ou hidróxidos.

*Substâncias Orgânicas:

* são aquelas substâncias de origem animal ou vegetal e

podem ser: ácidos, bases, sais ou óxidos.

* 3. Química Orgânica como a química dos compostos do carbono

*A designação “orgânica” perdeu grande parte da sua concepção original, ao demonstrar-se a relação estreita que existe entre os compostos orgânicos e inorgânicos, já que as leis, regras e princípios da Química, são válidos para ambos os tipos de classes de substâncias.

*Os compostos orgânicos caracterizam-se por apresentar maior complexidade e organização estrutural que os compostos inorgânicos.

*O facto de que todas as substâncias orgânicas possuírem átomos de carbono, levou a definir  a Química Orgânica como a “Química dos compostos do Carbono”. (Butlerov  séc. XIX).

*4. SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS  NATURAIS E SINTÉTICAS

*As substâncias orgânicas podem ser separadas de matérias  primas existentes na natureza ou por síntese de outras substâncias.

*As fontes de matérias orgânicas são variáveis, desde os organismos vivos até as matérias sem vida.

* Também podem obter-se por transformações de outras substâncias através de reacções químicas, estas transformações podem implicar,  a construção de uma molécula grande por combinação de duas ou mais moléculas pequenas ou por ruptura de moléculas grandes em partes mais simples (síntese orgânica).

*Grande parte dos compostos orgânicos conhecidos é obtida

sinteticamente (via artificial). Os compostos orgânicos

sintéticos também podem ser obtidos partindo de substâncias

naturais, a maior parte de produtos farmacêuticos,  corantes,

fibras têxtis, entre outros, são sintéticos.

*Existem outros produtos orgânicos importantes que são

obtidos opcionalmente, por fontes naturais ou por via

sintética, dependendo de factores económicos.

* 5. IMPORTÂNCIA DA QUÍMICA ORGÂNICA NA VIDA SOCIAL E ECONÓMICA

* A tarefa cognitiva principal da Química Orgânica na actualidade, consiste  no estudo profundo dos processos que ocorrem nas células dos organismos, a nível molecular e o esclarecimento de mecanismos complicados que constituem a essência material da vida.

* O estudo da química das substâncias orgânicas amplia os conhecimentos sobre a sua natureza, as relações existentes entre as diferentes substâncias e os seus processos de transformações noutras substâncias  mais complexas.

* Os avanços alcançados pela Química Orgânica, são empregues  na produção, ao realizar-se  em grande extensão os processos de elaboração de substâncias naturais e diferentes sínteses orgânicas.

* A indústria química produz múltiplas substâncias para outros ramos: ciências médicas, agricultura, pesca, etc.

* A Química Orgânica é um factor importante na quimização da economia, no desenvolvimento das forças produtivas e na criação de bases técnico-material para o avanço da economia de um país.

6. TEORIA ESTRUTURAL

*Na Química Orgânica, o estudo dos compostos orgânicos apoia-se na teoria da estrutura química.

*No século XIX grande quantidade de dados experimentais sobre a química orgânica já se conheciam, embora que as concepções teóricas eram incapazes de explicar e predizer infinidade de processos.

*Exemplo:

*“...não se conhecia a valência do carbono nos compostos orgânicos e não se entendia porque dois elementos químicos (carbono e hidrogénio) formavam tantos compostos...”

6. TEORIA ESTRUTURAL

*O cientista Wholer numa carta dirigida ao seu professor

Berzelius (1853),

expressou:

“ A química orgânica na actualidade enlouquece

qualquer pessoa, para mim é como um bosque tropical

primitivo cheio de coisas surpreendentes. Uma selva

interminável que inspira medo, em que  uma pessoa

não se atreve entrar, porque parece não ter saída”.

*Uma das primeiras teorias sobre as ligações químicas nos compostos orgânicos foi a teoria dualista de Berzelius.

*No ano de 1832, os cientistas Liebig e Wholer reconheceram que certos agrupamentos atómicos podiam permanecer sem produzir mudanças em certas reacções químicas.

*A descoberta da valência por Frakland (1853) e as teses de Kekulé (1858) levaram direitamente a ideia de que as moléculas deviam ter uma estrutura definida, mais a questão era como determinar a estrutura dos compostos orgânicos “ parte escura

na química orgânica”.

*Uma nova época da química orgânica acontece com o surgimento da teoria da estrutura química do cientista Butlerov (1861).

TESES DA TEORIA DAS COMBINAÇÕES ORGÂNICAS DE BUTLEROV

*As ideias fundamentais da teoria de Butlerov foram publicadas por ele numa conferência aos 19 de Setembro de 1861, no congresso de naturalistas e médicos na Alemanha, em que dizia:

“ A natureza química de uma partícula complexa fica determinada pela natureza, quantidade e estrutura química das partículas elementares que a constitui”. *Quer dizer, todos os átomos que formam uma molécula

de uma substância complexa  influem reciprocamente entre si.

*Butlerov denominou estrutura química, as distribuições das interacções determinadas pela ordem de ligação dos átomos.

Butlerov ao responder a pergunta,

“Pode ser determinada a estrutura química?” 

Disse:

¨para cada composto químico somente pode existir uma fórmula estrutural, que deve expressar todas as propriedades da substância em causa e que era possível estabelecer a estrutura molecular estudando as propriedades químicas de uma substância e vice-versa¨.

Resumindo:

As propriedades químicas de uma substância determinam a sua estrutura química. 

HIPOTESES BÁSICAS DA TEORIA DA ESTRUTURA QUÍMICA DE BUTLEROV

*Nas moléculas os átomos não se dispõem de forma

desordenada, senão, estão unidos mutuamente numa

sequência determinada de acordo com a sua valência.

*As propriedades das substâncias não só dependem dos

elementos que a formam, nem da quantidade de

átomos, senão da sequência de união dos átomos nas

moléculas, quer dizer, da ordem de influências mutuas e

da sua estrutura química.

* F i m

* Fevereiro/ 2016

*manueldamata.blogs.sapo.pt